百万自启停控制系统介绍.ppt

百万千瓦超超临界机组自启停控制技术研究及应用,（一）,百万千瓦超超临界机组自启停控制系统,报告人 潘凤萍广东电网公司电力科学研究院,简介,广东电网公司电力科学研究院从2004年底开始对广东湛江奥里油电厂600MW燃油机组自启停控制系统进行研究和开发，并于2006年底投运。2008年承担了广东粤电沙角C电厂2号机600MW机组的APS系统改造项目，研究掌握了多项APS系统实施的关键技术。2009年开展华能海门电厂1000MW超超临界机组自启停控制系统的设计和调试，于2009年9月完成调试，顺利投运。,报告内容,一、自启停控制系统（APS）概述,二、APS系统总体结构,三、APS系统的断点设计,四、APS系统与其它系统接口,六、APS系统停止过程所实现的功能,七、APS系统调试和试验技术,五、APS系统启动过程所实现的功能,1、自启停控制系统概述,截至2009年，我国投运的1000MW超超临界机组已有20多台。超超临界机组尤其是百万千瓦超超临界机组的设备数量多、容量大，运行参数高和控制系统结构复杂，因此机组对运行人员的操作和管理水平提出了更高要求，在机组运行特别是机组启动和停运过程中，如果靠运行人员手动操作，不仅容易发生误操作事故，而且也极大地影响了机组运行的安全性和经济性。机组自启停控制系统（Automatic Power Plant Start Up And Shutdown System,APS）可以使机组按照规定的程序进行设备的启停操作，不仅大大简化了操作人员的工作，减少了出现误操作的可能，提高了机组运行的安全可靠性，同时也缩短了机组启动时间，提高了机组的经济效益。因此对发电机组特别是大容量超超临界机组自启停控制技术进行研究和应用，提高机组的运行效率和经济性，成为近年电厂热工自动化和自动控制技术的研究热点之一。,1、自启停控制系统概述,机组自启停控制系统APS（Automatic Power Plant Startup And Shutdown System）是机组自动启动和停运的控制中心，为了实现机组的自启停，它按规定好的程序向各个系统/设备发出的启动或停运命令，并由以下系统协调完成：模拟量自动控制系统（MCS）、协调控制系统（CCS）、锅炉炉膛安全监视系统（FSSS）、汽轮机数字电液调节系统（DEH）、锅炉给水泵小汽机调节系统（MEH）、汽轮机旁路控制系统（BPC）、锅炉汽机顺序控制系统（SCS）、给水全程控制系统、燃烧器负荷控制系统及其它控制系统（如电气控制系统ECS、电压自动调节系统AVR等），以最终实现发电机组的自动启动或自动停运。,1、自启停控制系统概述,在设计有APS功能的机组时，MCS、CCS、FSSS、MEH、DEH等系统均要围绕APS进行设计，协调APS完成机组自启动功能。在机组启动过程中，随着机组负荷的增加，MCS系统与FSSS系统相互协调自动完成燃烧器的投切功能，以满足全程烧料自动控制功能。APS下面的功能组的设计就不能是单纯的顺控，而是一个能自动完成一定功能的功能组，功能组具有很强的管理功能，作为中间的连接环节，向下协调有关的控制系统（如MCS）按自启停系统的要求控制相关的设备，向上尽量减少和APS的接口，成为功能较为独立的一块，这样就减轻了上一级管理级APS的负担，同时也提高了机组的自动化水平。即使在APS不投运的情况下，运行人员仍然可调用该功能组，实现某些可以自动控制自动管理的功能。在给水全程自动控制中，APS与MEH、SCS等系统相互协调，自动完成电泵、汽泵之间的启动、停止、并泵、倒泵等功能，以满足全程给水自动控制功能。,2、研究的目的和意义,1）机组自启停控制系统提高了机组的控制和自动化水平 机组自启停控制是一种先进的控制理念，它涉及到多种复杂控制策略。APS对电厂的控制是通过电厂底层控制系统与上层控制逻辑共同实现的。在没有投入APS的情况下，常规控制系统独立于APS实现对电厂的控制；在APS投入时，由常规控制系统执行APS的控制策略，实现对电厂的自动启/停控制。它将模拟量控制和顺序控制等各个控制系统整合起来，共同完成设备启停任务。1000MW超超临界机组是典型的多输入多输出控制系统，参数之间耦合较强，而且控制对象动态特性的延迟时间和惯性时间比较大，非线性比较严重，这些都对自动控制系统提出了更高的要求。另外，为了实现机组自启停控制，就必须实现风烟系统的全程自动、全程给水自动、燃料的自动增减、燃烧器负荷全程控制、主汽压力全程控制及主汽温的全程控制。这些控制策略的实施和应用，从本质上提高了机组整体的自动化水平和运行效率。,2、研究的目的和意义,2）机组自启停控制系统提高了电厂的管理水平和经济效益 机组自启停控制系统实质上是对电厂运行规程的程序化，它的应用保证了机组主、辅机设备的启停过程严格遵守运行规程，减少运行人员的误操作，增强设备运行的安全性。机组自启停控制系统的研发过程，既是对主设备运行规范优化的过程，也是对控制系统优化的过程。APS系统的设计和应用不但要求自动控制策略要更加完善和成熟，机组运行参数及工艺准确详实，而且对设备的管理水平也提出了更高的要求。快速准确的机组启动缩短了机组启、停设备时间，优化的控制策略降低了启停过程中的煤耗和油耗，提高了机组运行经济效益。,2、研究的目的和意义,3）机组自启停控制系统研究成果具有广泛的推广和应用价值 1000MW超超临界机组是目前国内单机容量最大的火电机组，也是今后国内电力系统的主导机组。本院率先自主研究和开发了自启停控制系统，掌握了多项APS系统实施的关键技术，积累了丰富的工程经验。这对国内同类机组自启停控制系统的研发和应用，起到了积极的推动作用；对将来规范1000MW超超临界机组自启停控制系统的设计和同类机组的自启停控制系统的调试具有重要的参考价值。,3、APS系统总体结构,3.1 APS系统的总体结构采用金字塔形结构,3、APS系统总体结构,采用上述分层控制方式，每层的任务明确、界限分明，同时3层之间联系密切可靠。这种分层的结构将机组复杂的控制系统分成若干个功能相对独立和完善的功能组，减轻了机组控制级统筹全厂控制的压力，简化了控制系统的设计。机组控制级主要完成各功能组和系统的衔接，减少了和具体设备的连接，方便了各系统的设计。,3.1 APS系统的总体结构采用金字塔形结构,3、APS系统总体结构,机组自启停控制系统机组级顺控更多的是对底层功能组和设备合理的调用，只有底层的功能组设计合理，才能确保机组级顺控的正常运行，因此底层功能组安全顺利地运行是实现机组自启停控制系统的根本保证。对于作为底层功能组的顺序控制系统也不是原来意义上的顺控，只是把设备按照一定的顺序组织起来实现一定的功能，而是能保证工艺系统能平稳安全投入和退出的功能组。功能组启动允许条件一定要周密严格，防止功能组被随意调用；在功能组的执行过程中，系统投入时要注意和模拟量的配合，做到平稳安全，保证没有冲击、振动，没有电机过流等现象；功能组的完成条件一定要真实反映系统的投运状况。,3.2 机组自启停控制系统功能组设计,3、APS系统总体结构,为了实现机组自启停功能，还需要增加一些特殊功能组，这些特殊功能组独立于自启停控制系统，即使自启停控制不运行，也能实现一些自我管理的功能，例如全程给水控制系统可通过协调顺序控制系统、模拟量控制系统和小机控制系统MEH的密切合作，实现从给水启动、主给水电动门和旁路给水调节阀的切换、电泵差压调节和流量或水位调节的切换，单冲量和三冲量切换、电泵和汽泵之间并泵和切泵、汽泵之间并泵和切泵等一系列控制，以满足全程给水自动控制功能。这些特殊功能组丰富了自动控制的内容，减轻的运行人员的劳动强度，保证了机组的正常稳定运行。,3.2 机组自启停控制系统功能组设计,3、APS系统总体结构,3.2 机组自启停控制系统功能组设计,3、APS系统总体结构,3.2 机组自启停控制系统功能组设计锅炉冷态循环清洗功能组,3、APS系统总体结构,实现机组自启停控制多采用断点控制方式，断点方式是将APS启动过程根据既定的控制策略分为若干个系统来完成，每个断点的执行均需人为确认才能开始。采用断点控制方式，各断点既相互联系又相互独立，只要条件满足，各断点均可独立执行，适合火电机组多样的运行方式，符合电厂生产过程的工艺要求。有关APS断点的设置，应根据现场设备的实际情况，满足各常规控制系统的运行要求，从而实现机组的自启停控制，也可满足对各单独运行工况及过程的操作要求。,3.3 断点的设计思想,4 自启停控制系统设计,海门电厂机组自启停控制系统APS启动过程起点从从凝补水系统启动开始，终点至机组带500MW负荷，投入给煤机自动管理系统，设定1036MW负荷，退出自启停控制启动模式。APS系统停止控制从机组当前负荷开始减负荷至投汽机盘车结束、风烟系统停运。,依据华能海门电厂一期1、2号机组的实际情况，APS启动过程设置6个断点:,4.1 APS启动过程设计,机组启动准备断点冷态冲洗及真空建立断点锅炉点火及升温断点汽机冲转断点机组并网断点升负荷断点,4 自启停控制系统设计,AP停机过程设置3个断点:,4.2 APS停机过程设计,降负荷断点：机组解列断点；机组停运断点。,4 自启停控制系统设计,APS人机接口界面的层次结构与APS组织结构有着必然的联系，机组控制级的操作和控制信息设计在总画面中，是APS系统的总貌，包括有启动模式总画面和停止模式总画面两个。功能组级的操作和控制信息设计在断点详细画面和功能组、功能子组、子回路控制画面中，单个设备控制级主要是在与功能组、功能子组步序相联系的层次中。,4.3 机组自启停控制系统画面组态,4 自启停控制系统设计,4 自启停控制系统设计,4 自启停控制系统设计,机组的断点设计是机组自启停系统的核心问题之一，断点设计的合理与否关系到自启停系统应用和实施的成败，APS系统的断点设计要结合机组设备实际情况和运行人员的经验和需求，要按机组自启停的过程来设计。各断点既相互联系又相互独立，要适合机组各种的运行方式，符合电厂生产过程的工艺要求，既可给APS系统提供支持，实现机组的自启停控制，又可满足对各单独运行设备及过程的操作要求。,4 自启停控制系统设计,5 APS系统与其它系统接口,APS系统与MCS、FSSS、SCS、DEH、MEH、ECS等系统的接口信号全部采用通信的方式实现。APS系统作为基于MCS、FSSS、SCS、DEH、MEH、ECS、BPS 之上的机组级指管理、调度系统，实现APS系统与这些底层系统的无缝连接是实现APS系统自启停的关键。,5 APS系统与其它系统接口,APS系统的成功应用，离不开各个功能组和MCS系统的协调动作、密切配合，各个系统共同完成。MCS系统与APS系统的接口设计关系到APS系统成功与否的关键。因此，为了实现APS系统，对MCS系统的控制策略进行优化和完善，使之实现全程稳定调节，共同完成机组的启动和停止控制，成为APS应用的一个重要组成部分。,5.1 APS与MCS的接口,5 APS系统与其它系统接口,在对APS系统进行研究和应用过程中，为了实现与APS的接口，提出自动自举的概念，即无论机组在运行状态还是停机状态，MCS系统所有调节系统都在自动位，等待工艺系统满足需要调节时，控制系统才进行PID调节（自动控制方式，Auto Control），否则处于预置值的跟踪状态（自动备用Stand-by），这种由控制系统自动进入PID调节需无需任何人为干预的控制方式转换，称为自动系统的自动自举。自动系统处于自动方式后，不论其在Auto Control还是Stand-by方式，都无需人为的干预，系统能自动满足机组运行的需要。实现与APS接口后，自动系统有三种状态：纯手动方式、自动备用方式（Stand-by）和自动控制方式（Auto Control）。结合国内实际情况，APS系统启动、停止机组时，不一定要先将所有自动系统都打到自动状态。APS系统的顺控运行到相应的步骤时，也会发出投入自动的指令，这种设计的目的是为了提高APS系统的适应性、灵活性。,5.1 APS与MCS的接口,5 APS系统与其它系统接口,引入全程自动的概念，这和以往MCS中的自动有明显的不同，在执行机构无故障、所控制的参数及相关参数测量没有故障时，就可将M/A站投入自动，这是一种自动备用状态（AUTO STANDBY），当工艺条件满足时就进入了真正的自动调节状态（AUTO CONTROL），并自动将被调节参数设置为一个适当的值，不需要任何的人为干预，有利于实现与APS的接口。,5.1 APS与MCS的接口,5 APS系统与其它系统接口,5 APS系统与其它系统接口,进入升负荷断点后，APS发出DEH投遥控指令，DEH切遥控，接受CCS汽机主控的指令。在升负荷过程中，APS向锅炉主控发出目标负荷的设定指令和升负荷速率，逐渐增加燃料量和制粉系统投运的数量，负荷到达350MW投入协调锅炉和汽机协调控制，由协调控制继续升负荷。减负荷的过程和升负荷的过程相反。负荷由当前负荷降到350MW之前，由CCS控制按一定的负荷率降负荷，符合降到500MW时一台汽泵退出运行，APS依次向锅炉主控发送目标负荷的设定指令，锅炉侧逐渐地燃料量和磨煤机投运的数量，当负荷达到各个目标负荷设定值后，APS依据负荷的多少设定下一目标值，并依次停运一台凝结水泵、投入电泵、进行主给水阀和旁路给水调节阀切换，直至低负荷。,5.2 APS与CCS的接口,5 APS系统与其它系统接口,在风烟系统启动与锅炉点火阶段，FSSS接受APS来的指令，自动完成炉膛吹扫、油系统检漏、锅炉点火工作。在升温升压阶段，FSSS根据锅炉升温升压曲线自动完成燃料的增加，和汽机旁路系统密切配合完成锅炉升温升压。在升负荷阶段，FSSS根据APS、CSS的负荷请求，增加燃料量，依次增加磨煤机的投运数量。,5.3 APS与FSSS的接口,5 APS系统与其它系统接口,SCS功能组的合理划分，步序的正确编排，功能组启动允许条件、步完成条件以及功能组最后的完成条件的准确界定是APS自启停投入的重要基础。根据APS的整体启停要求，SCS功能组需要进行调整、步序要求优化，功能组完成与各步完成条件须准确反映设备、系统或子系统的已投运及已切除情况。,5.4 APS与SCS的接口,5 APS系统与其它系统接口,在APS自动启机过程，DEH将在APS的调度下自动完成汽机复位、挂闸、冲转、低速检查、中速暖机、3000转定速、并网带初始负荷、升负荷到50%、然后投入协调。APS与DEH接口信号如表1所示。,5.5 APS与DEH的接口,5 APS系统与其它系统接口,旁路系统在APS自启停过程中也起着十分重要的作用，在锅炉点火后、汽机冲转、机组并网后，旁路系统根据启动方式（冷态、温态、热态、极热态）自动设定主汽压力，配合锅炉完成升温升压，机组升负荷。,5.6 APS与汽机旁路系统的接口,5 APS系统与其它系统接口,MEH与APS的接口主要在APS与给水功能组、MEH与汽泵功能组、MEH与MCS中实现。给水功能组接收APS来的启动指令后，发出汽泵前置泵启动、进/出口阀开关指令、然后复位小汽机、小汽机冲转、暖机、直到小汽机冲转完成，交付MCS遥控，MCS自动完成并泵功能。MEH接收来自汽泵功能组的接口信号主要有：APS ON状态、目标转速、升速速率、小汽机挂闸指令、冲转指令、小汽机遮断指令、远方ETS复位指令。MEH向汽泵功能组合MCS发送的信号主要有：小汽机转速、小汽机复位信号、小汽机遮断信号、小汽机冲转允许、MEH处APS控制方式、小机主汽门全开、冲转完成。APS向汽泵功能组发出启动、并泵、切泵、停泵的指令，汽泵功能组向APS发送的信号有汽泵启动完成、汽泵并泵完成、汽泵切泵完成、汽泵停运完成的信号。APS向汽泵功能组发出指令后，汽泵功能组协调MCS及SCS完成汽泵启停和并切泵的功能。,5.7 APS与MEH的接口,6 APS系统启动过程所实现的功能,（一）机组启动准备断点启动允许条件(1)断点所涉及系统的检查卡检查完毕；(2)汽机润滑油箱油位正常；(3)给水泵汽机A、B主油箱油位正常；(4)断点所涉及的调节回路在自动备用状态。,6.1 机组启动准备断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）机组启动准备断点所实现的功能 1.启动凝补水系统功能组；2.启动闭冷水系统功能组；3.凝汽器上水冲洗，置凝汽器水位副调节阀30位置；4.启动循环水系统功能组；5启动磨煤机油站、启动电动给水泵和小机油站；6启动汽机油系统功能组；7投入炉底水封及渣水系统功能组。,6.1 机组启动准备断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（三）机组启动准备断点的结束条件(1)凝补水系统投入：任意一台凝补水泵运行、出口门开、凝补水泵出口母管压力0.5MPa，或凝汽器真空0.5MPa；(3)循环水系统投入：凝汽器A或B循环水进水压力0.06MPa，任意循环水泵运行且出口门开，凝汽器A循环水出口蝶阀反馈50%或凝汽器B循环水出口蝶阀反馈50%或凝汽器A和B循环水出口蝶阀反馈50%，闭冷器A或B海水进出口电动门均开；,6.1 机组启动准备断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（三）机组启动准备断点的结束条件(4)汽机油系统投入；(5)汽机密封油系统投入；(6)炉底水封及渣水系统投入：(7)至少4台磨煤机油站运行且油压正常；(8)A和B小机任意一台交流润滑油泵运行且油压正常(9)电动给水泵润滑油压正常；(10)汽机旁路油泵运行、无故障报警。,6.1 机组启动准备断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（一）冷态冲洗及抽真空断点启动允许条件(1)断点所涉及系统的检查卡检查完毕；(2)凝汽器水位正常（8001350mm）；(3)任意一台循环水泵运行；(4)任意一台闭冷水泵运行；(5)机组启动准备断点完成；(6)断点所涉及的调节回路在自动备用状态。,6.2 冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能1凝结水系统功能组；凝结水系统功能组主要完成两个功能，对凝结水热井至除氧器的凝结水管道段进行注水排气控制以及凝结水变频泵的启动后通过凝结水泵再循环阀进行自身循环准备为下一功能组进行凝结水管道冲洗做好准备。2凝结水上水功能组；凝结水上水功能组主要完成两个功能，通过5号低加排放门对不合格的凝结水进行排放直至水质合格以及水质合格后引入除氧器完成凝结水除氧器上水流程。3打开除氧器至锅炉排污扩容器电动门、关闭除氧器至凝汽器放水电动门，确认凝结水水质合格Fe800ppb，执行下一步；,6.2 冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能4关闭除氧器至锅炉排污扩容器电动门、打开除氧器至凝汽器放水电动门、投入精处理装置、除氧器溢流调节阀投自动，确认凝结水水质合格导电率10，PH:89.5；5提示炉水泵注水；6辅汽系统功能组；辅助蒸汽系统需要解决的关键问题是向辅汽系统核心部件供汽前应对辅汽用户进行隔离以及供汽过程中对辅汽联箱温升率的控制。7打开锅炉疏水电动门和排气电动门。8给水管道注水功能组给水管道注水功能组主要完成汽动给水泵或者电动给水泵启动前完成除氧器经高加至省煤器这段主给水管道的注水排气功能。,6.2 冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能9轴封和抽真空功能组 建立汽机轴封蒸汽，抽真空。10除氧器加热功能组 除氧器加热功能组需要解决的关键问题是加热除氧器过程中对水位的控制以及加热用汽的控制。11启动锅炉上水功能组 锅炉上水开式循环清洗功能组主要完成锅炉上水并进行锅炉开式清洗，因为锅炉进水初期由于水质比较差需要进行循环冲洗直至水质合格。该功能组主要就是通过汽泵前置泵或者电动给水泵维持300t/h的流量往锅炉上水并通过361阀至锅炉排污扩容器电动门打开进行排放，直至分离器入口水质Fe800ppb。,6.2 冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能12提醒进行炉水泵动态清洗；13冷态循环清洗功能组；当锅炉分离器水质Fe800ppb后，给水经361阀至凝汽器电动门开始进行回收并通过精处理装置继续净化给水品质，直至省煤器入口水质Fe100ppb。锅炉冷态循环清洗功能组主要完成通过启动BCP炉水循环水泵，并通过360阀控制BCP泵再循环管路流量使总的锅炉给水流量维持在25%锅炉BMCR给水流量780t/h进行循环清洗。,6.2 冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（三）冷态冲洗及抽真空断点完成条件(1)凝结水系统启动：任一凝结水泵运行且进出口门全开、除氧器上水主调门前、后电动门开、除氧器上水副调门前、后电动门开；(2)除氧器水位2300mm、5、6、7、8号低加水侧投入、除氧器水位主调或副调阀在自动位、任一凝结水泵运行且进出口门全开；(3)辅汽系统投入；(4)轴封、真空系统建立；(5)除氧器加热完成；(6)锅炉上水完成；(7)冷态清洗完成：BCP运行、主给水流量772 T/H；(8)确认省煤器入口水质合格Fe100ppb。,6.2 冷态冲洗及抽真空断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（一）锅炉点火升温断点启动允许条件(1)断点所涉及系统的检查卡检查完毕；(2)省煤器入口流量23%BMCR；(3)火检冷却风机处于远方控制；(4)等离子系统电源正常；(5)冷态冲洗及抽真空断点完成；(6)除氧器水位副调阀在自动；(7)给水旁路调节阀在自动；(8)断点所涉及的调节回路在自动备用状态。,6.3 锅炉点火升温断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）锅炉点火升温断点所实现的功能 APS投入锅炉风烟系统，启动火检冷却风机、给水投自动维持省煤器入口给水流量25BMCR，等离子点火装置点火准备，进行燃油泄漏试验、炉膛吹扫、开始高压缸预暖、等离子点火装置点火或采用油枪点火、投汽机旁路系统、启动EH油，投定子冷却水系统，当启动分离器进口温度达到190开始热态清洗直至Fe100g/L锅炉继续升温升压，当主蒸汽温度高于271，调节阀（CV）蒸汽室内壁或外壁温度低于150时，高压主汽门、调门室预暖，直至调门室预暖完成，主蒸汽参数达到冲转参数。,6.3 锅炉点火升温断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（三）锅炉点火升温断点完成条件(1)风烟系统启动完成；(2)吹扫完成；(3)高压缸预暖完成：高压缸调节级后内壁温度150、高压缸预暖蒸汽调节阀和电动门全关延时；(4)A磨点火完成且确认电除尘除灰输送系统投入 或 油枪点火完成；(5)任意一台定子冷却水泵运行；(6)定子冷却水流量正常；(7)定子冷却水泵出口压力不低；(8)确认分离器水质合格Fe100ppb；,6.3 锅炉点火升温断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（三）锅炉点火升温断点完成条件(9)主汽温度高于271；(10)高压缸预暖完成：CV阀壳内壁温180、CV阀壳外壁温180、CV阀壳内外壁温差100rpm。,6.3 锅炉点火升温断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（一）汽机冲转断点启动允许条件(1)断点所涉及系统的检查卡检查完毕；(2)确认汽水品质化验合格；(3)确认氢气合格；(4)机组未并网；(5)汽机跳闸；(6)主蒸汽温度满足汽机冲转条件；(7)汽机调节阀预暖完成；(8)汽机润滑油正常；(9)EH油正常；(10)凝汽器压力-85kPa；,6.4 汽机冲转断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（一）汽机冲转断点启动允许条件(11)发电机定子冷却水正常；(12)汽机盘车投入；(13)汽机参数正常；(14)疏水阀开；(15)锅炉点火升温断点完成；(16)已投入系统的调节回路在自动；(17)断点所涉及的调节回路在自动备用状态。,6.4 汽机冲转断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）汽机冲转断点所完成的功能1开运行侧润滑油冷却器入口电动门、开两侧润滑油冷却器出口电动门、关润滑油冷却器温度调节阀旁路门、投润滑油冷却器温度调节阀自动；2复位DEH报警；3汽机挂闸；4复位汽机跳闸首出；5选择ATC方式；6投入热应力方式；7选择升速至3000rpm。,6.4 汽机冲转断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（三）汽机冲转断点启动完成条件(1)汽机已挂闸；(2)升速至3000 rpm（29903010）延时60秒。,6.4 汽机冲转断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（一）机组并网断点启动允许条件(1)机组并网前系统检查卡检查完毕；(2)机组未并网；(3)汽机冲转断点完成；(4)发电机定子冷却水正常；(5)发电机汽端检漏计水位不高；(6)发电机励汽端检漏计水位不高；(7)密封油回油扩大槽液位不高；(8)已投入系统的调节回路在自动。,6.5 机组并网断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）机组并网断点所完成的功能1加燃料2启动自动并网功能组，并网。3燃油模式时启动制粉准备功能组4燃油模式时启动第一台制粉系统5燃油模式时减一层油6升负荷至50MW，启动第二台循环水泵,6.5 机组并网断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（三）机组并网断点启动完成条件(1)励磁开关已合闸；(2)发电机出口断路器已合闸；(3)第一台制粉系统投入延时3分钟；(4)两台循环水泵启动完成。,6.5 机组并网断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（一）升负荷断点启动允许条件(1)制粉系统启动前检查卡检查完毕；(2)高加汽侧系统检查卡检查完毕；(3)机组并网断点完成；(4)任意一台给水泵在运行；(5)DEH允许CCS自动；(6)已投入系统的调节回路在自动；(7)断点所涉及的调节回路在自动备用状态。,6.6 升负荷断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）升负荷断点所完成的功能 APS以一定的速率升负荷，旁路调节主蒸汽压力，逐渐退出运行；机组负荷升至150MW时投入第二套制粉系统；负荷到180MW时将给水上水旁路调门切到主路运行，维持给水流量稳定；升负荷至200MW第一台汽动给水泵开始冲转升速暖机（若临炉供汽，开始升负荷时第一台汽动给水泵就开始冲转升速暖机）；升负荷到230MW并入第一台汽动给水泵，退出电动给水泵并维持电动给水泵回水循环运行；由湿态转为干态升负荷到300MW，投第三台磨煤机；升负荷到350MW冲转第二台小机进行暖机，投入高加；升负荷到400MW启第二台变频凝结水泵运行，将第二台小机并入运行，停电动给水泵、退油枪、退等离子点火装置；升负荷至500MW启动第四套制粉系统，投入磨煤机管理自动，设定目标负荷1036MW，完成APS启动过程。,6.6 升负荷断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（二）升负荷断点所完成的功能8启动第三台制粉系统，升负荷至350MW；9启动第二台汽泵；10升负荷至400MW，启动第二台凝结水泵；11并入第二台汽泵；12停电动给水泵、退油枪、退等离子,升负荷至500MW；,6.6 升负荷断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,（三）升负荷断点完成条件(1)汽机高压旁路已关闭；(2)CCS控制；(3)机组负荷500MW(4)所有油枪停运；(5)等离子退出；(6)至少四台制粉系统启动完成；(7)两台汽泵投自动。,6.6 升负荷断点所实现的功能,6 APS系统启动过程所实现的功能,机组升负荷过程曲线,7 APS系统停止过程所实现的功能,（一）降负荷断点启动允许条件(1)高加汽侧系统检查卡检查完毕；(2)机组处于CCS控制模式；(3)机组负荷40MW；(4)燃油跳闸阀开；(5)已投入系统的调节回路在自动；(6)断点所涉及的调节回路在自动备用状态。,7.1 降负荷断点所实现的功能,7 APS系统停止过程所实现的功能,（二）降负荷断点所完成的功能 降负荷断点，设定目标负荷450MW，以一定的速率减负荷，机组负荷到450MW时第一台汽动给水泵SERVICE OUT并停运，降负荷至400MW；若A磨运行，将等离子点火装置投入运行，否则投入两层油枪助燃；停运第三台磨煤机；降负荷至350MW，退出CCS模式，降负荷至250MW由干态转湿态，启动电动给水泵将第二台汽动给水泵退出，停运一台凝结水泵，停运倒数第二台制粉系统，减少最后一台给煤机出力，将最后一台制粉系统退出运行，启动TOP、MSP运行，检查其运行正常。,7.1 降负荷断点所实现的功能,7 APS系统停止过程所实现的功能,（三）降负荷断点完成条件(1)机组负荷50MW；(2)汽机启动油泵运行；(3)汽机交流油泵运行；(4)有油枪投运且最后一台磨煤机停运完成 或 无油枪投运时最后一台磨运行；(5)一次风机均停且密封风机均停 或 无油枪投入。,7.1 降负荷断点所实现的功能,7 APS系统停止过程所实现的功能,（一）机组解列断点启动允许条件(1)机组解列前检查卡检查完毕；(2)机组降负荷断点已完成；(3)已投入系统的调节回路在自动。（二）机组解列断点所完成的功能提示汽机打闸停机。（三）机组解列断点完成条件(1)发电机出口开关断开；(2)汽机跳闸。,7.2 解列断点所实现的功能,7 APS系统停止过程所实现的功能,（一）机组解列断点启动允许条件(1)发电机出口开关断开；(2)汽机跳闸；(3)已投入系统的调节回路在自动。,7.3 机组停运断点所实现的功能,7 APS系统停止过程所实现的功能,（二）机组解列断点所完成的功能1有油枪投入停运油枪，否则停磨；2启动风烟停运功能组；3关闭各风烟挡板；4停运底渣系统；5关闭高、中压主汽门前疏水6启动真空停运功能组7启动轴封停运功能组8停运一台循环水泵,7.3机组停运断点所实现的功能,7 APS系统停止过程所实现的功能,（三）机组解列断点完成条件(1)风烟系统停运完成：送风机A跳闸、引风机A跳闸、送风机B跳闸、引风机B跳闸。(2)底渣系统停运完成：捞渣机机渣泵冲洗水电动门关、捞渣机动力站油泵电机停运、捞渣机调速信号至最小、渣浆泵合闸位置且渣浆泵变频器转速至最小。(3)真空停运完成：真空泵均停、凝汽器真空-2kPa。(4)轴封停运完成:主蒸汽至轴封供汽电动门全关、轴封辅汽供汽电动门全关、轴封辅汽供汽旁路门全关、轴封蒸汽母管压力3kPa、轴封风机均停、真空破坏门全开。(5)只有一台循环水泵运行。,7.3机组停运断点所实现的功能,8 APS系统调试和试验技术,自启停控制系统逻辑和画面组态完成后要进行系统仿真试验和测试，仿真试验的目的是检查逻辑设计的合理性和画面组态及连接的正确性（一）上层公用逻辑的仿真试验（二）断点的仿真试验,8.1 自启停控制系统仿真试验和测试,8 APS系统调试和试验技术,机组断点的静态调试是和仿真试验同时进行的，功能的静态调试是把相关设备（泵和风机等）打到试验位置，电动门、调节门尽量实际开关，不能实际开关的要做好隔离措施，保证能实际开关电动门和调节门，强制不满足的条件，启动功能组，模拟功能组的启动过程，试验每一步是否能够正常进行下去。,8.2自启停控制系统静态调试,8 APS系统调试和试验技术,1建议首次整组启动APS的断点调试不采用顺控连续执行的方式，可以采用单步执行的方式进行机组启动/停止，第二次及以后的启动中均采用顺控连续执行启动。首次整启动时，收集机组启动/停止的各个步骤及每步的等待时间等参数，进一步完善和优化APS逻辑，为APS顺利投运做好准备。2APS单步执行时，每一步启动完毕，进行详细的检查，是否有遗漏的项目还没有启动或没有考虑进APS的逻辑里面，确保条件的确满足后，才能继续执行下一步，并做好记录，为APS的逻辑优化和完善做好准备。3在APS投运前，先详细罗列APS的执行步骤和过程，使所有参与试验的人员心中有数。,8.2自启停控制系统静态调试,8 APS系统调试和试验技术,4MCS、SCS、FSSS、DEH、MEH等系统的负责人要密切配合APS的投运试验。5初步设置APS系统的各步的等待时间、超时时间等有关参数并确认。6在指挥组的统一指挥下，投入APS启动/停止，由APS启动/停止机组。7密切监视系统的动作情况。如系统没有按预定的程序动作，则应迅速将系统切回手动，并重新检查系统的有关参数及系统的接线。如系统的故障能迅速消除，则将系统障碍消除后，将系统继续投运。如系统的障碍无法迅速消除，则将系统退出。,8.2自启停控制系统静态调试,9 全程控制技术和特殊控制策略,开发了百万千瓦机组自启停全程控制技术：包括从锅炉管道上水到机组带满负荷的给水全程控制技术、具有自动并退及出力自动平衡功能的送/引风全程控制技术、从锅炉点火到满负荷运行的燃料全程控制技术、机组负荷全程自动控制技术、具有凝结水母管压力自适应的除氧器水位全程控制技术，攻克了实现机组自启停控制功能中的诸多技术难点，为自启停控制在百万机组中的成功应用奠定了坚实的基础。在百万千瓦超超临界机组自启停控制系统特殊控制策略方面：提出了采用BCP泵的锅炉干/湿态转换自动控制策略；提出了具有减温水、给水及煤水比协调控制功能的主蒸汽温度控制策略；提出了给水、燃料和汽机旁路协调控制的锅炉自动热态清洗控制策略。,9 全程控制技术和特殊控制策略,从管道注水到机组满负荷给水全程控制技术,给水全程控制设计创新点 在百万千瓦机组上实现真正意义上的与APS系统相融合的给水程控制，实现从锅炉上水到机组满负荷全程给水自动控制，无需任何的人为干预；采取有效措施，实现了主给水管道采用电动闸阀的给水管道无扰切换；成熟的、完善的、模块化设计的给水泵无扰自动并列/解列技术，采用了自适应的并泵/退泵速率、流量偏置、再循环门和出水平衡等控制技术，很好地解决了并泵/退泵过程中的流量扰动问题，实现了又快又稳的并泵/退泵过程；全程给水控制技术真正做到了“零手动”、“高品质”的要求，既提高了机组的自动化水平，也确保了机组运行的安全稳定。,9 全程控制技术和特殊控制策略,从管道注水到机组满负荷给水全程控制技术,给水全程控制包括给水调节回路、锅炉启动系统控制回路和给水泵顺控回路。给水调节回路完成给水流量的调节，在低负荷时，维持水冷壁具有流速稳定的最小水流量，保持锅炉启动流量和启动压力，在高负荷时维持一定的煤/水比，控制中间温度点；锅炉启动系统控制回路完成锅炉启动过程中的开式冲洗、循环冲洗、热态冲洗、分离器水位控制、BCP循环流量控制等；给水泵顺控回路完成各个泵组的启动/停止控制以及汽泵、电泵的并泵、退泵等的控制。,9 全程控制技术和特殊控制策略,从管道注水到机组满负荷给水全程控制技术,给水调节系统设计:给水主控控制策略 给水旁路控制 给水泵出口流量控制系统 给水差压控制 自动并/退泵控制 给水管路自动切换控制,9 全程控制技术和特殊控制策略,9 全程控制技术和特殊控制策略,9 全程控制技术和特殊控制策略,具有自动并退及出力自动平衡功能的送、引风机全程控制技术,风烟系统自动启动各风机自动并入调节记录曲线图,4.3 百万千瓦机组自启停控制系统全程控制系统研究,基于凝结水母管压力自适应的除氧器水位全程控制技术,低负荷段除氧器水位控制 在025%负荷段，凝结水流量副调节阀单冲量调节除氧器水位，主调节阀保持全关的调节方式。凝结水泵变频器调节凝结水出口水母管压力。中负荷段的除氧器水位控制 在机组负荷2545%负荷段，凝结水流量主调节阀三冲量调节除氧器水位，副调节阀保持全关的调节方式。凝结水泵变频调节凝结水母管压力，随着负荷的升高，凝结水压力也慢慢降低到1.7MPa，实现最佳的节能效果。当负荷升到45%时，自动启动另一台变频泵，然后自动并入，两台凝结水泵并列运行。,4.3 百万千瓦机组自启停控制系统全程控制系统研究,基于凝结水母管压力自适应的除氧器水位全程控制技术,高负荷段的除氧器水位控制 机组负荷高 于45%后，两台凝结水泵并列运行，两台凝结水泵三冲量调节